景 荣,孔令富,赵逢达,练秋生

1(燕山大学 信息科学与工程学院,河北 秦皇岛 066004)

2(河北省计算机虚拟技术与系统集成重点实验室(燕山大学),河北 秦皇岛 066004)

通讯作者:景荣,E-mail:jingrong@ysu.edu.cn

无线传感器网络(wireless sensor network,简称WSN)是由大量传感器节点以自组织多跳的方式构成的无线网络[1],它能够将逻辑的信息世界与客观的物理世界紧密地融合在一起,使人们从更加微观的角度了解周围环境[2],被广泛地应用于国防军事、环境监测、交通管理、医疗卫生、反恐抗灾等领域.

连通性作为WSN 服务质量重要的度量指标,决定了传感器节点所采集到的信息能否及时准确地传递到基站(base station,简称BS),是WSN 应用的前提[3].然而在某些WSN 实际应用中,WSN 可能因大量节点同时失效而产生大规模毁坏,致使网络剩余存活传感器节点被分割成多个不连通的网络孤岛[4],此现象被称为孤岛效应,如图1 所示.因此,将各网络孤岛进行结盟,重新恢复WSN 的连通性,对WSN 恢复机能具有至关重要的意义.

Fig.1 Islanding (disjoint segments)effect in WSN图1 网络孤岛效应

现有的WSN 连通性修复方法可分为两类:一类是剩余节点重定方法,另一类是额外中继部署方法.剩余节点重定位方法是以重定位网络中剩余存活节点位置的方式来重建网络连通性[5-7],然而当网络因大规模毁坏而形成多个孤岛时,此类方法无法有效地修复网络连通性,这是因为传感器节点自身的资源和能力受限,无法移动较长的距离;额外中继部署方法是在满足某些条件约束下,以向受损区域部署额外……